JPH0712868U - ソーラーシステムにおける集熱装置と吸気ダクトとの連結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】集熱装置から室内に導入する外気を漏洩させず
に吸気ダクトに確実に送給することができるソーラーシ
ステムにおける集熱装置と吸気ダクトとの連結構造を提
供する。 【構成】集熱装置１に形成される空気取出口に、屋根１
１を貫通して配置される導入管２６の一端を、空気取出
口の周囲に配置したシール材を導入管２６に設けたフラ
ンジ２８で圧着しつつ接続するとともに、屋根１１の裏
面側に臨むように配置された導入管２６の他端を、屋根
１１の裏面に取付られる棟ダクト２２の開口部２４内に
挿入し、かつ該棟ダクト２２と屋根１１の裏面との間に
導入管２６の周囲を囲繞するシール材３１を介装し、さ
らに、棟ダクト２２と吸気ダクト３４との連通部にジョ
イントダクト３３を差し渡して挿着している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ソーラーシステムにおける集熱装置と吸気ダクトとの連結構造に関 し、詳しくは、小屋裏空間での連結作業を容易に行ない、かつ加熱された空気を 効率的に室内に導くことができるソーラーシステムにおける集熱装置と吸気ダク トとの連結構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

省エネルギー、省資源、環境保全などの観点から、近年では、建築物の暖房に 太陽熱を積極的に用いたソーラーシステムの開発が進められている。この太陽熱 を暖房に利用したソーラーシステムの場合、一般に屋根の上部に、太陽熱を集熱 するための集熱装置が設置され、この集熱装置で加熱された空気を小屋裏空間に 導くとともに、この加熱された空気を一旦棟ダクトに導き入れ、さらに吸気ダク トを介して室内に導入するようにしている。

【０００３】 このように加熱された暖気は小屋裏空間の吸気ダクトに導入され、その後、例 えば、床下などに配置された蓄熱装置を蓄熱する一方、室内に暖気を放出して室 内を暖房するようにしている（例えば、特開昭６３−１６５６３３号公報、特開 昭６４−７５８５８号公報等参照）。

【０００４】 ここで、従来のソーラーシステムを施工する場合、屋根上に配置された集熱装 置と小屋裏空間に設置された棟ダクトとの間を連通させるには、作業者が現場で 小屋裏空間にまわり、この狭い場所で屋根部に円筒管を差し渡し、この円筒管で 両者を連通させるようにしていた。

【０００５】 さらに、棟ダクトと吸気ダクトとの間を連通するに際しても、小屋裏空間で吸 気ダクトの一端を棟ダクト内に挿入することで連通させるようにしていた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このようにしてソーラーシステムを施工する場合、集熱装置と 棟ダクトとの間、および棟ダクトと吸気ダクトとの間は、単に円筒体あるいは吸 気ダクトの一端が挿入されることで連通されているため、これら連結部での気密 性が充分ではないという問題があった。したがって、加熱された空気が送給の途 中で漏洩してしまい、熱交換効率が低下してしまうという問題があった。

【０００７】 また、小屋裏空間は狭いため、その作業性の改善も望まれていた。 本考案はこのような実情に鑑み、集熱装置から室内に導入する外気を漏洩させ ずに吸気ダクトに確実に送給することができるとともに作業性も良好なソーラー システムにおける集熱装置と吸気ダクトとの連結構造を提供することを目的とし ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案に係るソーラーシステムにおける集熱装置と 吸気ダクトとの連結構造は、集熱装置に形成される空気取出口に、屋根を貫通し て配置される導入管の一端を、前記空気取出口の周囲に配置したシール材を前記 導入管に設けたフランジで圧着しつつ接続するとともに、屋根の裏面側に臨むよ うに配置された前記導入管の他端を、屋根の裏面に取付られる棟ダクトの開口部 内に挿入し、かつ該棟ダクトと前記屋根の裏面との間に前記導入管の周囲を囲繞 するシール材を介装し、さらに、前記棟ダクトと吸気ダクトとの連通部にジョイ ントダクトを差し渡して挿着したことを特徴としている。

【０００９】

【作用】

上記構成による本考案によれば、先ず、屋根を貫通して配置される導入管の一 端にはシール材が介装されることでシール性が付与されるので、この部位での気 密性が良好であるとともに取付作業性も簡易である。また、棟ダクトと導入管の 他端との連通部でも導入管の周囲を囲繞するようにシール材が介在されているの で、気密性が維持される。したがって、集熱装置から棟ダクトまでは加熱空気が 漏洩することなく供給される。さらに、棟ダクトと吸気ダクトとの連通部には、 ジョイントダクトが差し渡して挿着されるので、この連結部でも気密が保持され る。また、棟ダクトと吸気ダクトとの取り付けはジョイントダクトを案内部材と して行なうので容易であり、熟練を要さずに簡単に行なうことができる。

【００１０】

【実施例】

以下、図面に示した一実施例を参照しながら本考案に係るソーラーシステムに おける集熱装置と吸気ダクトとの連結構造について説明する。

【００１１】 図１は本考案の一実施例により連結された集熱装置と吸気ダクトとの連結部の 構造を示したもので、図２はソーラーシステム全体を概略的に示したものである 。

【００１２】 図２に示したように、このソーラーシステム１０は、２つのユニットを組合わ せて成るもので、各ユニットは、屋根の上部に配置される集熱装置１と建屋を上 下に延びる熱移送部２と床下に配置される蓄熱部３とから構成されている。

【００１３】 このように太陽熱を利用した建築物では、図１に示すように、例えば垂木１２ に支持される野地板１３の上部に断熱材１４が敷き詰められ、その上部にアスフ ァルトルーフィング１５が配設され、さらにその上部に屋根板１６が配置されて 屋根１１が構成されている。

【００１４】 集熱装置１をこうした屋根１１に設置する場合、先ず、現場作業として屋根板 １６の所定位置にさらに、合成発泡樹脂からなる断熱材１８が敷設される。そし て、この断熱材１８の上部に集熱板１９が配設される。その後、集熱板１９から 建屋の内方に向かって複数個の孔が貫通して形成される。このように集熱板１９ を屋根１１に取り付けて孔をあけることで、集熱装置１の空気取出口が構成され る。さらに、該集熱板１９の所定位置には、ガラス板を取り付けるための枠体を 設置する。

【００１５】 その後、屋根の上方側から図４に示した導入管２６を屋根１１内に挿入する。 導入管２６は、筒状本体２７の一端にフランジ２８を固設したもので、筒状本 体２７内には網状体２９が介装されている。なお、導入管２６は、この網状体２ ９の目の粗さを変えることにより、ここを流れる空気量の大小を適宜調整できる ようになっている。

【００１６】 この導入管２６を集熱板１９に取り付けるには、図５に示したように、先ず筒 状本体２７を前記集熱板１９に形成された孔から屋根１１内に挿入する。その際 、集熱板１９と導入管２６のフランジ２８との間には環状のシール材３０を介装 する。その後、フランジ２８の四隅の小孔から挿通した図示しない螺子部材を締 め付け、これにより、この導入管２６が集熱板１９に取り付けられる。

【００１７】 このようにして導入管２６を集熱板１９に取り付けた後、小屋裏側では、図３ に示した棟ダクト２２が図示しない取付金具を介して屋根１１の裏面側に取付け られる。その際、屋根裏側に臨む導入管２６の他端部周面にも環状シール材３１ が介装される。このシール材３１は、垂木１２の厚さより若干厚めのものが使用 される。

【００１８】 棟ダクト２２は、断面が半円形に形成され、集熱板１９の幅と略同じ幅に形成 されている。また、この棟ダクト２２は、グラスウール等の断熱材から形成され るとともに、平坦面に空気の取入口となる開口部２４が複数個形成されている。 一方、棟ダクト２２の円弧状の周壁部には、図６に示すように送出口２５が略中 央部に１つ形成されている。すなわち、棟ダクト２２では、入口側に４つの開口 部２４を有するとともに出口側に１つの送出口２５を有している。

【００１９】 このように形成された棟ダクト２２は、その平坦面側の開口部２４内に前記導 入管２６の各先端部を挿入し、その状態で複数本の垂木１２間に押し付けられる 。

【００２０】 次いで、棟ダクト２２は図示しない取付金具により、これらの垂木１２に保持 させる。棟ダクト２２をこうして垂木１２に取り付けると、シール材３１は必然 的に締め付けられるので、導入管２６と棟ダクト２２との連通部は気密が保持さ れる。

【００２１】 一方、このように棟ダクト２２が取り付けられた後、図６に示すように棟ダク ト２２の送出口２５には、筒状で鋼板またはアクリル等の樹脂からなるジョイン トダクト３３が挿通され、その一部は棟ダクト２２の送出口２５から突出して配 置される。なお、棟ダクト２２をジョイントダクト３３に取り付けるには、棟ダ クト２２からジョイントダクト３３に向かって複数本の鋲を打ち込めば容易に止 めることができる。

【００２２】 また、このジョイントダクト３３の棟ダクト２２から突出した部分には、図１ に示したように建屋の上下方向に延びる吸気ダクト３４の一端開口が挿通される 。

【００２３】 ここで、吸気ダクト３４は適宜な剛性を有しているので、吸気ダクト３４を棟 ダクトに突き合わせることは容易に行なうことができる。 また、吸気ダクト３４の下流側には、図２に示したようにコントロールボック ス３５が設けてある。このコントロールボックス３５では、その入口側の吸気ダ クト３４内に、強制的に適宜送風可能なファンが設けてある。さらに、このコン トロールボックス３５内には、蓄熱部３に連結した屋内ダクト３６への暖気の流 れと、排出ダクト３７への暖気の流れとを切り換えるダンパが設置されている。 これにより、ダンパが排出ダクト３７を閉鎖するように切り換えてあるときには 、暖気は蓄熱部３に送出される。一方、ダンパが屋内ダクト３６を閉鎖するよう に切り換えてあるときには、暖気は排出ダクト３７を通して排出される。このフ ァンの駆動およびダンパの切り換えは、図示しない適宜な制御手段により制御さ れる。

【００２４】 一方、こうした小屋裏側での一連の作業を終了したのちに、あるいはその途中 で、集熱装置１の屋根上側では、集熱板１９に取り付けた枠体に所定のガラス板 ２０を並べて設置する。このようにガラス板２０を設置すると、軒先部近傍に空 気取入口６が形成され、かつ集熱板１９とガラス板２０との間に、取り入れた空 気を流すための内部流路２１が形成される。なお、内部流路２１内には、熱交換 効率を高めるため及び補強効果を高めるために、凹凸形状の波板を設置するよう にしても良い。

【００２５】 本実施例による集熱装置と吸気ダクトとの連結構造を備えた建築物は以上のよ うに構成されているが、以下に、その作用の概略を説明する。 季節が冬で、しかも昼の場合、コントロールボックス３５内のダンパを制御手 段で制御することにより、排出ダクト３７側の通路が閉塞される。このような状 態で、集熱装置１の空気取入口６から内部流路２１を通って斜め上方に導かれる 外気は、ガラス板２０を通過して照射される光で加熱される。そして、加熱され た外気は、さらに内部流路２１を通って上方に導かれる。その後、加熱された外 気は集熱板１９の空気取出口から導入管２６を通過して棟ダクト２２内に給送さ れる。この時、導入管２６と棟ダクト２２との間には、シール材３１が介装され ているので、加熱空気は、外方に漏れることはない。棟ダクト２２内に供給され た加熱空気は、さらに吸気ダクト３４を介してコントロールボックス３５内に導 入され、さらに、屋内ダクト３６を介して蓄熱部３に給送される。

【００２６】 こうして、蓄熱部３に給送された加熱空気は、ここで熱交換され蓄熱されると ともに、各部屋にも送られ、各部屋の暖房に寄与する。 一方、夏の昼には、コンクリートボックス３５内のダンパが屋内ダクト３６側 の通路を閉とするように設定される。

【００２７】 これにより、集熱装置１で加熱された外気は、集熱板１９の空気取出口から棟 ダクト２２内に送給され、その後、コントロールボックス３５内に供給されるが 、このボックスから排出ダクト３７を介して室外に排出される。

【００２８】 したがって、加熱空気が室内に回ることはない。 以上、本考案の一実施例によるソーラーシステムのおける集熱装置と吸気ダク トとの連結構造について説明したが、本考案は上記実施例に何ら限定されない。 例えば、屋根１１の構成は上記実施例に何ら限定されず、他の構成要素を備えた 屋根であっても無論良い。

【００２９】 また、上記実施例では、導入管２６のフランジ２８と集熱板１９との間、およ び導入管２６と棟ダクト２２との間に、それぞれシール材３０、３１を介装して いるが、これに加えて棟ダクト２２と吸気ダクト３４との連通部外周側にもシー ル材を介装しても良い。

【００３０】 また、上記実施例では、導入管２６内に網状体２９を配設したが、この網状体 ２９は必須のものではなく、場合によっては設けなくとも良い。一方、網状体２ ９を各導入管２６内に配設する場合には、棟ダクト２２の送出口２５に近い位置 に配置される導入管には、細かい目の網状体を配設し、送出口２５から遠い位置 に配置される導入管２６には、粗い目の網状体を配設しても良い。このように目 の粗さの異なる網状体を複数用意し、上記のような傾向で配設すれば、送出口２ ５からの距離に係わりなく、いづれの導入管からでも、略均等に棟ダクト２２内 に暖気を導きいれることができ、これにより、空気流の流れを一定に保持するこ とが可能となる。

【００３１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係るソーラーシステムにおける集熱装置と吸気 ダクトとの連結構造によれば、先ず、屋根を貫通して配置される導入管の一端に はシール材が介装されることでシール性が付与されるので、この部位での気密性 が良好であるとともに取付作業性も簡易である。また、棟ダクトと導入管の他端 との連通部でも導入管の周囲を囲繞するようにシール材が介在されているので、 気密性が維持される。したがって、集熱装置から棟ダクトまで加熱空気が漏洩す ることなく供給される。さらに、棟ダクトと吸気ダクトとの連通部には、内側に ジョイントダクトが差し渡して挿着されるので、この連結部でも気密が保持され る。また、棟ダクトと吸気ダクトとの取り付けはジョイントダクトを案内部材と して行なうので容易であり、熟練を要さずに簡単に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の一実施例による連結構造が採用
された建屋の屋根部を示す断面図である。

【図２】図２はソーラーシステムの全体を示す概念図で
ある。

【図３】図３は同実施例で採用された棟ダクトの斜視図
である。

【図４】図４は同実施例で採用された導入管の斜視図で
ある。

【図５】図５は図１の一部を拡大して示す断面図であ
る。

【図６】図６は棟ダクトとジョイントダクトとの連結部
の構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 集熱装置 ６ 空気取入口 １０ ソーラーシステム １１ 屋根 ２２ 棟ダクト ２４ 開口部 ２６ 導入管 ２８ フランジ ３０ シール材 ３１ シール材 ３３ ジョイントダクト ３４ 吸気ダクト

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】集熱装置に形成される空気取出口に、屋根
   を貫通して配置される導入管の一端を、前記空気取出口
   の周囲に配置したシール材を前記導入管に設けたフラン
   ジで圧着しつつ接続するとともに、屋根の裏面側に臨む
   ように配置された前記導入管の他端を、屋根の裏面に取
   付られる棟ダクトの開口部内に挿入し、かつ該棟ダクト
   と前記屋根の裏面との間に前記導入管の周囲を囲繞する
   シール材を介装し、さらに、前記棟ダクトと吸気ダクト
   との連通部にジョイントダクトを差し渡して挿着したこ
   とを特徴とするソーラーシステムにおける集熱装置と吸
   気ダクトとの連結構造。